JP2860027B2 - 紫外線検知装置の製造方法 - Google Patents
紫外線検知装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は紫外線検知素子とこの紫
外線検知素子から出力される信号を処理する回路とを同
一の半導体チップに形成することを可能とした紫外線検
知装置の製造方法に関する。
外線検知素子から出力される信号を処理する回路とを同
一の半導体チップに形成することを可能とした紫外線検
知装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】紫外域はその対象とする波長（エネルギ
ー）域が広く、また光学的に応用する場合に、フィルタ
ー、窓材及び光源等に十分満足できる特性を有するもの
が少ない。このため、特に紫外線を定量的に評価する技
術は可視光の場合に比して遅れている。
ー）域が広く、また光学的に応用する場合に、フィルタ
ー、窓材及び光源等に十分満足できる特性を有するもの
が少ない。このため、特に紫外線を定量的に評価する技
術は可視光の場合に比して遅れている。
【０００３】従来、紫外線検知素子としては、化合物半
導体を使用した光導電素子及び管球状光電面を備えた光
電式検知素子がある。紫外線検出用光導電素子には、Ｚ
ｎＳ、Ｃｄ4 ＳｉＳ6 及びＣｄ4 ＧｅＳ6 等の化合物半
導体が使用されている。ＺｎＳはエネルギーバンドギャ
ップが３．７ｅＶであり、波長の感度ピークが約３４０
ｎｍのところにある。また、Ｃｄ4 ＳｉＳ6 及びＣｄ4
ＧｅＳ6 の波長の感度ピークは夫々約４３０ｎｍ及び約
４７０ｎｍのところにある。
導体を使用した光導電素子及び管球状光電面を備えた光
電式検知素子がある。紫外線検出用光導電素子には、Ｚ
ｎＳ、Ｃｄ4 ＳｉＳ6 及びＣｄ4 ＧｅＳ6 等の化合物半
導体が使用されている。ＺｎＳはエネルギーバンドギャ
ップが３．７ｅＶであり、波長の感度ピークが約３４０
ｎｍのところにある。また、Ｃｄ4 ＳｉＳ6 及びＣｄ4
ＧｅＳ6 の波長の感度ピークは夫々約４３０ｎｍ及び約
４７０ｎｍのところにある。
【０００４】一方、光電式の紫外線検知素子において
は、管球状光電面に主にアルカリ・ハライド化合物を中
心としたＣｓＩ、ＫＢｒ、ＬｉＦ、ＣｓＴｅ及びＭｇＦ
2 等が使用されており、高い量子効率を得ている。ま
た、窓材としては、ＭｇＦ2 、シリカガラス（Fused Si
kica）及びＵＶガラス等が使用されている。図１２に、
各種紫外光電面の分光感度特性及び窓材の透過特性の一
例を示す。但し、この図１２において、実線は量子効
率、破線は厚さが１ｍｍの場合の各窓材の透過率、
［Ｏ］は不透明（Opeque type ）、［Ｔ］は半透明（Se
mi-Transmitting type）を示す。
は、管球状光電面に主にアルカリ・ハライド化合物を中
心としたＣｓＩ、ＫＢｒ、ＬｉＦ、ＣｓＴｅ及びＭｇＦ
2 等が使用されており、高い量子効率を得ている。ま
た、窓材としては、ＭｇＦ2 、シリカガラス（Fused Si
kica）及びＵＶガラス等が使用されている。図１２に、
各種紫外光電面の分光感度特性及び窓材の透過特性の一
例を示す。但し、この図１２において、実線は量子効
率、破線は厚さが１ｍｍの場合の各窓材の透過率、
［Ｏ］は不透明（Opeque type ）、［Ｔ］は半透明（Se
mi-Transmitting type）を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
紫外線検知装置には以下に示す問題点がある。即ち、近
年、紫外線検出装置以外の各種検出装置においては、検
知素子と、この検知素子から出力される信号を増幅した
り又はアナログ信号を処理が容易なディジタル信号に変
換する等の処理を行なう信号処理回路とが同一の半導体
チップに形成される傾向にある。このように検知素子及
び信号処理回路を同一半導体チップに形成する技術は、
検知装置全体の体積を縮小し装置の小型化を促進すると
共に、高感度且つ高信頼性を得るために極めて重要であ
る。一方、従来の紫外線検知装置は、化合物半導体で信
号処理回路を集積化するのは極めて困難であるため、い
ずれも単体の素子として形成されている。従って、紫外
線検知素子とは別に信号処理を行なうための回路が必要
であり、装置の小型化が阻害される。また、化合物半導
体を用いた紫外線検知装置の場合は、資源として見た場
合に化合物半導体はＳｉに比して極めて少ないため、必
然的に製品コストが高くなるという欠点もある。
紫外線検知装置には以下に示す問題点がある。即ち、近
年、紫外線検出装置以外の各種検出装置においては、検
知素子と、この検知素子から出力される信号を増幅した
り又はアナログ信号を処理が容易なディジタル信号に変
換する等の処理を行なう信号処理回路とが同一の半導体
チップに形成される傾向にある。このように検知素子及
び信号処理回路を同一半導体チップに形成する技術は、
検知装置全体の体積を縮小し装置の小型化を促進すると
共に、高感度且つ高信頼性を得るために極めて重要であ
る。一方、従来の紫外線検知装置は、化合物半導体で信
号処理回路を集積化するのは極めて困難であるため、い
ずれも単体の素子として形成されている。従って、紫外
線検知素子とは別に信号処理を行なうための回路が必要
であり、装置の小型化が阻害される。また、化合物半導
体を用いた紫外線検知装置の場合は、資源として見た場
合に化合物半導体はＳｉに比して極めて少ないため、必
然的に製品コストが高くなるという欠点もある。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、紫外線に対する感度が良好であり、信号処
理回路と共にＳｉ半導体チップに形成することができ
て、装置の小型化及び低コスト化が可能な紫外線検知装
置の製造方法を提供することを目的とする。
のであって、紫外線に対する感度が良好であり、信号処
理回路と共にＳｉ半導体チップに形成することができ
て、装置の小型化及び低コスト化が可能な紫外線検知装
置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る紫外線検知
装置の製造方法は、Ｓｉ半導体基板の表面の所定領域を
囲んで光電変換素子を形成する工程と、前記所定領域を
陽極化成処理して多孔質Ｓｉ領域を形成する工程とを有
し陽極化成処理は、濃度が２０乃至５０体積％のＨＦ液
を処理液とし、処理温度が１０±０．５℃、電流密度が
１乃至１０ｍＡ／ｃｍ 2 の条件で実施することを特徴と
する。
装置の製造方法は、Ｓｉ半導体基板の表面の所定領域を
囲んで光電変換素子を形成する工程と、前記所定領域を
陽極化成処理して多孔質Ｓｉ領域を形成する工程とを有
し陽極化成処理は、濃度が２０乃至５０体積％のＨＦ液
を処理液とし、処理温度が１０±０．５℃、電流密度が
１乃至１０ｍＡ／ｃｍ 2 の条件で実施することを特徴と
する。
【０００８】
【０００９】
【作用】多孔質Ｓｉは紫外線を吸収して可視光を放出す
るというホトルミネッセンスを示す。本発明に係る紫外
線検知装置においては、陽極化成処理により形成された
多孔質Ｓｉ領域の周囲にホトダイオード等の光電変換素
子が配置されており、多孔質Ｓｉ領域が紫外線を吸収し
可視光を放出すると、この可視光が光電変換素子に検出
されて電気信号に変換される。従って、本発明に係る紫
外線検知装置は、紫外線を良好な感度で検出することが
できると共に、装置の小型化が容易である。
るというホトルミネッセンスを示す。本発明に係る紫外
線検知装置においては、陽極化成処理により形成された
多孔質Ｓｉ領域の周囲にホトダイオード等の光電変換素
子が配置されており、多孔質Ｓｉ領域が紫外線を吸収し
可視光を放出すると、この可視光が光電変換素子に検出
されて電気信号に変換される。従って、本発明に係る紫
外線検知装置は、紫外線を良好な感度で検出することが
できると共に、装置の小型化が容易である。
【００１０】また、本発明方法においては、Ｓｉ半導体
基板の表面の所定領域を囲んで光電変換素子を形成し、
その後前記所定領域を陽極化成処理してホトルミネッセ
ンスを示す多孔質Ｓｉ領域を形成する。本願発明者等
は、種々実験研究の末、Ｓｉ基板に陽極化成処理を施す
場合に、処理条件を適正に制御することにより、陽極化
成層がホトルミネッセンス特性を示すとの知見を得た。
図１３は横軸に陽極化成処理時の電流密度をとり、縦軸
にＨＦ濃度をとって、陽極化成層がホトルミネッセンス
特性を示すときの処理条件を示すグラフ図である。例え
ば結晶方位が（１００）のＳｉ基板を図１３にで示す
範囲内の条件（ＨＦ濃度が２０〜５０体積％、電流密度
が１〜１０ｍＡ／ｃｍ2 、処理温度が１０±０．５℃）
で陽極化成処理すると、波長が２３０〜３００ｎｍの紫
外線領域に２つの吸収帯をもち、波長が５９０〜６００
ｎｍの可視光（赤色）を放出する陽極化成層を得ること
ができる。また、図１３にで示す範囲内の条件（ＨＦ
濃度が数〜３０体積％、電流密度が１〜７００ｍＡ／ｃ
ｍ2 、処理温度が１０±０．５℃）でＳｉ基板を陽極化
成処理すると、波長が２３０〜３００ｎｍの紫外線領域
に１つの吸収帯をもち、波長が６００〜６３０ｎｍの可
視光（赤色〜オレンジ色）を放出する陽極化成層を得る
ことができる。更に、図１３にで示す範囲内の条件で
Ｓｉ基板を陽極化成処理すると、陽極化成層はホトルミ
ネッセンスを示さなくなる。
基板の表面の所定領域を囲んで光電変換素子を形成し、
その後前記所定領域を陽極化成処理してホトルミネッセ
ンスを示す多孔質Ｓｉ領域を形成する。本願発明者等
は、種々実験研究の末、Ｓｉ基板に陽極化成処理を施す
場合に、処理条件を適正に制御することにより、陽極化
成層がホトルミネッセンス特性を示すとの知見を得た。
図１３は横軸に陽極化成処理時の電流密度をとり、縦軸
にＨＦ濃度をとって、陽極化成層がホトルミネッセンス
特性を示すときの処理条件を示すグラフ図である。例え
ば結晶方位が（１００）のＳｉ基板を図１３にで示す
範囲内の条件（ＨＦ濃度が２０〜５０体積％、電流密度
が１〜１０ｍＡ／ｃｍ2 、処理温度が１０±０．５℃）
で陽極化成処理すると、波長が２３０〜３００ｎｍの紫
外線領域に２つの吸収帯をもち、波長が５９０〜６００
ｎｍの可視光（赤色）を放出する陽極化成層を得ること
ができる。また、図１３にで示す範囲内の条件（ＨＦ
濃度が数〜３０体積％、電流密度が１〜７００ｍＡ／ｃ
ｍ2 、処理温度が１０±０．５℃）でＳｉ基板を陽極化
成処理すると、波長が２３０〜３００ｎｍの紫外線領域
に１つの吸収帯をもち、波長が６００〜６３０ｎｍの可
視光（赤色〜オレンジ色）を放出する陽極化成層を得る
ことができる。更に、図１３にで示す範囲内の条件で
Ｓｉ基板を陽極化成処理すると、陽極化成層はホトルミ
ネッセンスを示さなくなる。
【００１１】図１４（ａ），（ｂ）は、夫々図１３に
，で示す範囲内の条件で形成された陽極化成層の紫
外線吸収特性の一例を示すグラフ図である。また。図１
５（ａ），（ｂ）は、夫々図１３に，で示す範囲内
の条件で形成された陽極化成層から放出される光の波長
と強度との関係の一例を示すグラフ図である。
，で示す範囲内の条件で形成された陽極化成層の紫
外線吸収特性の一例を示すグラフ図である。また。図１
５（ａ），（ｂ）は、夫々図１３に，で示す範囲内
の条件で形成された陽極化成層から放出される光の波長
と強度との関係の一例を示すグラフ図である。
【００１２】このように、陽極化成処理により形成した
多孔質Ｓｉから出力される光の半値巾（ＦＷＨＭ）は、
約６５〜８５ｎｍ（図１３のに示す範囲内の条件で形
成した多孔質Ｓｉの場合）及び約９０〜１３０ｎｍ（図
１３のに示す範囲内の条件で形成した場合）となる。
特に、図１３のに示す範囲内の条件で形成した多孔質
Ｓｉは、従来方法により形成された多孔質Ｓｉから出力
される光の半値巾に比して幅が狭いという特長がある。
図１３ので示す範囲内の条件で形成した多孔質Ｓｉは
紫外線に対する感度が図１３ので示す範囲内の条件で
形成した多孔質Ｓｉに比して高いが、用途に応じていず
れか一方の条件で陽極化成処理を行なえばよい。
多孔質Ｓｉから出力される光の半値巾（ＦＷＨＭ）は、
約６５〜８５ｎｍ（図１３のに示す範囲内の条件で形
成した多孔質Ｓｉの場合）及び約９０〜１３０ｎｍ（図
１３のに示す範囲内の条件で形成した場合）となる。
特に、図１３のに示す範囲内の条件で形成した多孔質
Ｓｉは、従来方法により形成された多孔質Ｓｉから出力
される光の半値巾に比して幅が狭いという特長がある。
図１３ので示す範囲内の条件で形成した多孔質Ｓｉは
紫外線に対する感度が図１３ので示す範囲内の条件で
形成した多孔質Ｓｉに比して高いが、用途に応じていず
れか一方の条件で陽極化成処理を行なえばよい。
【００１３】本発明方法においては、陽極化成処理を除
けば通常のＩＣ（集積回路）の製造工程と略同様の工程
で紫外線検知素子を形成するため、紫外線検知素子と信
号処理回路とを同一の半導体チップに形成することがで
きる。
けば通常のＩＣ（集積回路）の製造工程と略同様の工程
で紫外線検知素子を形成するため、紫外線検知素子と信
号処理回路とを同一の半導体チップに形成することがで
きる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１５】図１は本発明の実施例に係る紫外線検知装
置を示す断面図である。
置を示す断面図である。
【００１６】ｐ型Ｓｉ基板１上にはｐ型エピタキシャル
層４が形成されており、このエピタキシャル層４の所定
領域には、エピタキシャル層４を陽極化成処理すること
により形成された多孔質Ｓｉ領域８が設けられている。
また、この多孔質Ｓｉ領域８の下方及び側方には夫々ｎ
型不純物拡散領域３，６が形成されており、多孔質Ｓｉ
領域８はこれらのｎ型不純物拡散領域３，６により囲ま
れている。
層４が形成されており、このエピタキシャル層４の所定
領域には、エピタキシャル層４を陽極化成処理すること
により形成された多孔質Ｓｉ領域８が設けられている。
また、この多孔質Ｓｉ領域８の下方及び側方には夫々ｎ
型不純物拡散領域３，６が形成されており、多孔質Ｓｉ
領域８はこれらのｎ型不純物拡散領域３，６により囲ま
れている。
【００１７】エピタキシャル層４上にはＳｉ3 Ｎ4 膜７
が形成されており、多孔質Ｓｉ領域８はこのＳｉ3 Ｎ4
膜７に設けられた開口部７ａから露出している。また、
Ｓｉ3 Ｎ4 膜７にはコンタクト孔７ｂが選択的に形成さ
れており、Ａｌ電極９はこのコンタクト孔７ｂを埋め込
みＳｉ3 Ｎ4 膜７上に延出して形成されている。
が形成されており、多孔質Ｓｉ領域８はこのＳｉ3 Ｎ4
膜７に設けられた開口部７ａから露出している。また、
Ｓｉ3 Ｎ4 膜７にはコンタクト孔７ｂが選択的に形成さ
れており、Ａｌ電極９はこのコンタクト孔７ｂを埋め込
みＳｉ3 Ｎ4 膜７上に延出して形成されている。
【００１８】ｎ型不純物拡散領域３，６とこのｎ型不純
物拡散領域３，６に接触するｐ型不純物領域（エピタキ
シャル層４及び基板１）とはｐ−ｎ接合により光感受性
を有するＰＮホトダイオードを構成する。つまり、Ａｌ
電極９は、このＰＮホトダイオードの電極である。多孔
質Ｓｉ領域８は、紫外線を受光するとホトルミネッセン
スにより可視光を出力する。この多孔質Ｓｉ領域８から
出力された可視光は、上述のＰＮホトダイオードに受光
され、電気信号に変換される。
物拡散領域３，６に接触するｐ型不純物領域（エピタキ
シャル層４及び基板１）とはｐ−ｎ接合により光感受性
を有するＰＮホトダイオードを構成する。つまり、Ａｌ
電極９は、このＰＮホトダイオードの電極である。多孔
質Ｓｉ領域８は、紫外線を受光するとホトルミネッセン
スにより可視光を出力する。この多孔質Ｓｉ領域８から
出力された可視光は、上述のＰＮホトダイオードに受光
され、電気信号に変換される。
【００１９】多孔質Ｓｉ領域８は陽極化成処理時の処理
条件により紫外線に対する感度が変化するが、処理条件
を適正に制御することにより良好な感度を得ることがで
きる。また、本実施例においては、多孔質Ｓｉ領域８が
ホトダイオードに囲まれて形成されているため、多孔質
Ｓｉ領域８から出力された可視光を高効率で検出するこ
とができる。従って、本実施例に係る紫外線検知装置
は、良好な感度で紫外線を検出することができる。
条件により紫外線に対する感度が変化するが、処理条件
を適正に制御することにより良好な感度を得ることがで
きる。また、本実施例においては、多孔質Ｓｉ領域８が
ホトダイオードに囲まれて形成されているため、多孔質
Ｓｉ領域８から出力された可視光を高効率で検出するこ
とができる。従って、本実施例に係る紫外線検知装置
は、良好な感度で紫外線を検出することができる。
【００２０】図２乃至図１０は本実施例に係る紫外線検
知装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
知装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００２１】先ず、材料として、図２に示すように、結
晶方位が（１００）、電気抵抗率が２乃至６Ω・ｃｍの
ｐ型Ｓｉ基板１を用意する。
晶方位が（１００）、電気抵抗率が２乃至６Ω・ｃｍの
ｐ型Ｓｉ基板１を用意する。
【００２２】次に、図３に示すように、基板１の表面に
ＳｉＯ2 膜２を形成した後、このＳｉＯ2 膜２を選択的
に除去して開口部２ａを形成する。そして、この開口部
２ａから基板１の表面にｎ型不純物を導入し拡散させ
て、拡散深さが約３μｍのｎ型不純物拡散領域３を形成
する。
ＳｉＯ2 膜２を形成した後、このＳｉＯ2 膜２を選択的
に除去して開口部２ａを形成する。そして、この開口部
２ａから基板１の表面にｎ型不純物を導入し拡散させ
て、拡散深さが約３μｍのｎ型不純物拡散領域３を形成
する。
【００２３】次に、図４に示すように、基板１上のＳｉ
Ｏ2 膜２を除去し、図５に示すように、基板１上にｐ型
エピタキシャル層４を約１０μｍの厚さに形成する。
Ｏ2 膜２を除去し、図５に示すように、基板１上にｐ型
エピタキシャル層４を約１０μｍの厚さに形成する。
【００２４】次に、図６に示すように、エピタキシャル
層４上にＳｉＯ2 膜５を形成し、ｎ型不純物拡散領域３
の縁部に対応する部分のＳｉＯ2 膜５を選択的に除去し
て、開口部５ａを形成する。その後、図７に示すよう
に、開口部５ａからエピタキシャル層４にｎ型不純物を
導入し、ｎ型不純物拡散領域３に連絡するｎ型不純物拡
散領域６を形成する。
層４上にＳｉＯ2 膜５を形成し、ｎ型不純物拡散領域３
の縁部に対応する部分のＳｉＯ2 膜５を選択的に除去し
て、開口部５ａを形成する。その後、図７に示すよう
に、開口部５ａからエピタキシャル層４にｎ型不純物を
導入し、ｎ型不純物拡散領域３に連絡するｎ型不純物拡
散領域６を形成する。
【００２５】次に、図８に示すように、ＳｉＯ2 膜５を
除去した後、エピタキシャル層４の全面にＳｉ3 Ｎ4 膜
７を約１５０ｎｍの厚さで形成し、ｎ型不純物拡散領域
６に囲まれた部分に対応する領域のＳｉ3 Ｎ4 膜７を選
択的に除去して、開口部７ａを形成する。
除去した後、エピタキシャル層４の全面にＳｉ3 Ｎ4 膜
７を約１５０ｎｍの厚さで形成し、ｎ型不純物拡散領域
６に囲まれた部分に対応する領域のＳｉ3 Ｎ4 膜７を選
択的に除去して、開口部７ａを形成する。
【００２６】次に、図９に示すように、濃度が５０体積
％のＨＦ液を処理液とし、液温が１０±０．５℃、電流
密度が１ｍＡ／ｃｍ2 、電荷量が１２００Ｃ（クーロ
ン）の条件でエピタキシャル層４を陽極化成処理し、多
孔質Ｓｉ領域８を形成する。なお、陽極化成処理時に
は、アルカリ性電解液としてＮＨ4 ＯＨ等を使用しても
よい。
％のＨＦ液を処理液とし、液温が１０±０．５℃、電流
密度が１ｍＡ／ｃｍ2 、電荷量が１２００Ｃ（クーロ
ン）の条件でエピタキシャル層４を陽極化成処理し、多
孔質Ｓｉ領域８を形成する。なお、陽極化成処理時に
は、アルカリ性電解液としてＮＨ4 ＯＨ等を使用しても
よい。
【００２７】次いで、図１０に示すように、Ｓｉ3 Ｎ4
膜７に選択的にコンタクト孔７ｂを形成し、このコンタ
クト孔を埋め込むようにしてＡｌ電極を形成する。これ
により、図１に示す本実施例に係る紫外線検知装置が完
成する。
膜７に選択的にコンタクト孔７ｂを形成し、このコンタ
クト孔を埋め込むようにしてＡｌ電極を形成する。これ
により、図１に示す本実施例に係る紫外線検知装置が完
成する。
【００２８】多孔質Ｓｉ領域８は、その孔径及び酸化状
態を制御することにより、深さ方向に発光強度を制御す
ることができる。多孔質Ｓｉ領域８の深い部分（即ち、
ホトダイオードに近い部分）における発光強度が高くな
るように多孔質Ｓｉ領域８の孔径及び酸化状態を制御す
ることにより、多孔質Ｓｉ領域８から出力される光をホ
トダイオードで検出するときの感度を向上できる。ま
た、図１３ので示す範囲内の条件で陽極化成処理を行
なうことにより、多孔質Ｓｉ領域は紫外線領域に２つの
ピーク感度をもつようになり、紫外線に対する良好な感
度を得ることができる。
態を制御することにより、深さ方向に発光強度を制御す
ることができる。多孔質Ｓｉ領域８の深い部分（即ち、
ホトダイオードに近い部分）における発光強度が高くな
るように多孔質Ｓｉ領域８の孔径及び酸化状態を制御す
ることにより、多孔質Ｓｉ領域８から出力される光をホ
トダイオードで検出するときの感度を向上できる。ま
た、図１３ので示す範囲内の条件で陽極化成処理を行
なうことにより、多孔質Ｓｉ領域は紫外線領域に２つの
ピーク感度をもつようになり、紫外線に対する良好な感
度を得ることができる。
【００２９】本実施例方法によれば、Ｓｉ基板への不純
物の導入及びエピタキシャル層の形成等、通常のＩＣ製
造工程と略同様の工程を経て紫外線検知装置を製造す
る。つまり、本実施例方法によれば、紫外線検知素子と
この紫外線検知素子から出力される信号を処理する回路
とを同一半導体チップに形成することができる。
物の導入及びエピタキシャル層の形成等、通常のＩＣ製
造工程と略同様の工程を経て紫外線検知装置を製造す
る。つまり、本実施例方法によれば、紫外線検知素子と
この紫外線検知素子から出力される信号を処理する回路
とを同一半導体チップに形成することができる。
【００３０】なお、可視光検知には、一般的に、図１１
（ａ）に示すｐ−ｎ接合により光を検知するＰＮダイオ
ード、図１１（ｂ）に示すｐ−ｉ（真性半導体）−ｎ接
合により光を検知するＰＩＮダイオード、図１１
（ｃ），（ｄ）に夫々示す電子なだれ現象（アバランシ
ェ現象）を利用して光を検知するアバランシェダイオー
ド及びリーチスルーアバランシェダイオード等が使用さ
れている。上述の実施例においては、ＰＮホトダイオー
ドにより多孔質Ｓｉ領域から出力される光を電気信号に
変換する場合について説明したが、本発明に係る紫外線
検知装置の光電変換素子としては、ＰＩＮダイオード、
アバランシェダイオード及びリーチスルーアバランシェ
ダイオード等であってもよいことは勿論である。
（ａ）に示すｐ−ｎ接合により光を検知するＰＮダイオ
ード、図１１（ｂ）に示すｐ−ｉ（真性半導体）−ｎ接
合により光を検知するＰＩＮダイオード、図１１
（ｃ），（ｄ）に夫々示す電子なだれ現象（アバランシ
ェ現象）を利用して光を検知するアバランシェダイオー
ド及びリーチスルーアバランシェダイオード等が使用さ
れている。上述の実施例においては、ＰＮホトダイオー
ドにより多孔質Ｓｉ領域から出力される光を電気信号に
変換する場合について説明したが、本発明に係る紫外線
検知装置の光電変換素子としては、ＰＩＮダイオード、
アバランシェダイオード及びリーチスルーアバランシェ
ダイオード等であってもよいことは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る紫外線
検出装置の製造方法は、Ｓｉ基板の表面の所定領域を囲
んでホトダイオード等の光電変換素子を形成し、前記所
定領域を陽極化成処理して多孔質Ｓｉ領域を形成するか
ら、同一半導体チップに紫外線を検知する素子と信号処
理回路とを形成することができる。また、陽極化成処理
時の処理条件を制御することにより、前記多孔質Ｓｉ領
域の紫外線に対する感度特性を制御することができる。
検出装置の製造方法は、Ｓｉ基板の表面の所定領域を囲
んでホトダイオード等の光電変換素子を形成し、前記所
定領域を陽極化成処理して多孔質Ｓｉ領域を形成するか
ら、同一半導体チップに紫外線を検知する素子と信号処
理回路とを形成することができる。また、陽極化成処理
時の処理条件を制御することにより、前記多孔質Ｓｉ領
域の紫外線に対する感度特性を制御することができる。
【００３２】
【図１】本発明の実施例に係る紫外線検知装置を示す断
面図である。
面図である。
【図２】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図３】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図４】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図５】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図６】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図７】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図８】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図９】同じくその製造方法の一工程を示す断面図であ
る。
る。
【図１０】同じくその製造方法の一工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図１１】（ａ）乃至（ｄ）はいずれも光電変換素子を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１２】各種紫外光電面の分光感度特性及び窓材の透
過特性の一例を示すグラフ図である。
過特性の一例を示すグラフ図である。
【図１３】ホトルミネッセンスを示す陽極化成層を得る
ことができる陽極化成処理時の処理条件を示すグラフ図
である。
ことができる陽極化成処理時の処理条件を示すグラフ図
である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は夫々図１３に，で示す
範囲内の条件で形成された陽極化成層の紫外線吸収特性
の一例を示すグラフ図である。
範囲内の条件で形成された陽極化成層の紫外線吸収特性
の一例を示すグラフ図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は夫々図１３に，で示す
範囲内の条件で形成された陽極化成層から放出される光
の波長と強度との関係の一例を示すグラフ図である。
範囲内の条件で形成された陽極化成層から放出される光
の波長と強度との関係の一例を示すグラフ図である。
１；Ｓｉ基板 ２，５；ＳｉＯ2 膜 ３，６；ｎ型不純物拡散領域 ７；Ｓｉ3 Ｎ4 膜 ８；多孔質Ｓｉ領域 ９；Ａｌ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/00 H01L 31/06 H01L 31/08 H01L 27/14 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｓｉ半導体基板の表面の所定領域を囲ん
で光電変換素子を形成する工程と、前記所定領域を陽極
化成処理して多孔質Ｓｉ領域を形成する工程とを有し、
前記陽極化成処理は、濃度が２０乃至５０体積％のＨＦ
液を処理液とし、処理温度が１０±０．５℃、電流密度
が１乃至１０ｍＡ／ｃｍ 2 の条件で実施することを特徴
とする紫外線検知装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4317318A JP2860027B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 紫外線検知装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4317318A JP2860027B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 紫外線検知装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163967A JPH06163967A (ja) | 1994-06-10 |
| JP2860027B2 true JP2860027B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=18086878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4317318A Expired - Fee Related JP2860027B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 紫外線検知装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2860027B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000030069A (ko) * | 1999-08-21 | 2000-06-05 | 이정욱 | 자외선 감지소자 |
| JP5124934B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2013-01-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法、撮像装置 |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP4317318A patent/JP2860027B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06163967A (ja) | 1994-06-10 |
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